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1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于SIMBURST的煤与瓦斯突出动态预测研究摘要目前，国内外学者根据煤与瓦斯突出机理提出了一系列预测煤与瓦斯突出的方法，为煤与瓦斯突出防治作出了重要的贡献，但仍存在预测深度较浅、预测周期长、预测指标不敏感以及低指标突出时有发生等问题。本文主要根据实验室测试、现场试验和数值模拟相结合的方法确定瓦斯含量临界值，利用煤层瓦斯含量指标来判定煤与瓦斯突出的危险性，并在长治潞安矿区进行了现场应用。本文通过瓦斯含量法测量值和SIMBURST软件数值模拟来确定瓦斯含量临界值。其中，
2、SIMBURST软件是由FLAC3D和COMET3耦合的三维数值计算程序。可解吸瓦斯含量Qm值则是通过瓦斯含量直接测定法计算瓦斯损失量Q1、常压解吸瓦斯含量Q2、煤样粉碎瓦斯解吸量Q3值来确定。瓦斯含量测定的具体方法是在井下各个取样地点，先通过15m、25m、30m、35m、45m、60m钻孔取样，再根据误差计算分析确定合理取样深度为30m~35m；再之后分别测定潞安矿区三个矿井3号煤层瓦斯含量值。同时，结合矿井实际资料与实验测试结果后，计算出模拟所需的基本参数，再运用FLAC3D和COMET3耦
3、合数值模拟，不断增加设定的初始瓦斯压力直至发生煤与瓦斯突出，以此来确定模拟瓦斯含量临界值。本文的研究成果在潞安矿区五阳矿、高河矿、古城矿3#煤层进行了应33用。瓦斯含量临界值计算结果为五阳矿8.1m/t、高河矿为7.6m/t、古城矿I太原理工大学硕士研究生学位论文3为8.6m/t；并将瓦斯含量临界值运用在这三个矿井，结果表明这种计算瓦斯含量临界值的方法很有前景，而且是科学可行的方法。关键词：煤与瓦斯突出,瓦斯含量法,数值模拟,临界瓦斯含量,合理取样深度II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEAR
4、CHONDYNAMICPREDICTIONOFCOALANDGASOUTBURSTBASEDONSIMBURSTABSTRACTAnumberofmethodshavebeenproposedandusedinthepredictionofcoalandgasoutbursts.Thoughtsignificantadvanceshavebeenmadeinunderstandingthemechanismofcoalandgasoutbursts.Therearestillsomeissueso
5、npredictionofoutburst,inparticular,thesuitabilityofoutburstpredictionindiceandtheirsensitivitytoparticularseam.Inthisthesis,gascontenisstudiedasanindexforsafeminingagainstoutburst.Laboratorytests,fieldtestsandnumericalsimulationhavebeenundertakentouse
6、ingdeterminethresholdvalueofgadcontenttodeterminetheriskofcoalandgasoutburstsinthreecolaminesatLu'anMining.Inthisthesis,SIMBURST,anumericalsimulator,hasbeenusedtonumericallydeterminetheoutburstthresholdvalueofgascontent.SIMBURSTisathree-dimensionalnum
7、ericalcalculationprogram,whichiscoupledbyFLAC3DandCOMET3.thegascontentisdeterminedwiththestandardcoringIII太原理工大学硕士研究生学位论文methodandsumof“lostgasQ1”,Q2andresidualgasQ3.Themethodforthegascontentmeasurementsiscorecoringinthedepthof15m,25m,30m,35m,45m,60mi
8、n3#seaminLu'an.Areasonablesamplingdepthisdeterminetobe30m~35mbyerrorcalculationanalysisatvarioussamplinglocationsinthemine;Thebasicparametersandboundaryconditionsoftheseamweredeterminedthoughlaboratoryandfieldtests,andusedforthenumericalsimula
